Klaus-Peter Haupt: Die Realität der Quantenwelt – Individuum gegen Kollektiv

In den Anfängen der Quantenmechanik dachte man noch, dass das Interferenzbild letztlich ein kollektives Phänomen ist, also durch eine Wechselwirkung vieler gleichzeitig durch den Doppelspalt gehender Teilchen entsteht.


Elementare, aber nicht leicht zu realisierende Versuche zeigen, dass Interferenzphänomene „Ein-Objekt-Prozesse“ sind.

 

Wenn man Atome, Elementarteilchen oder Moleküle einzeln, nacheinander auf den Doppelspalt zufliegen lässt und ihnen die Möglichkeit gibt durch die eine oder die andere Öffnung zu fliegen, so taucht in der Nachweisapparatur jedes dieser Objekte wieder an einem Punkt auf.

 

An welcher Stelle lässt sich aber nicht vorhersagen. Die Stärke des bekannten Interferenzbildes gibt lediglich die Wahrscheinlichkeit dafür an, dass das Objekt an einer bestimmten Stelle erscheint. Macht man den Versuch nun mit Millionen einzelner Objekt, die nacheinander durch den Doppelspalt gehen, so entsteht aus der statistischen Verteilung hinter dem Doppelspalt langsam das bekannte Interferenzbild. Entsprechende Versuche gelingen natürlich auch für Licht, wenn die Intensität der Lichtquelle so herabgeregelt wird, dass nur einzelne Photonen nacheinander durch den Doppelspalt gehen.


Für das Eintreten von Interferenzen ist es also nicht notwendig, dass sich gleichzeitig mehrere Mikroobjekte im Bereich des Doppelspaltes aufhalten. Interferenz ist ein individuelles und kein kollektives Phänomen.


In der Abb.2 sieht man die Interferenzbilder, die man nacheinander durch immer längere Aufsummierung der Photonen erhält. Hier wird das scheinbare Problem „Welle oder Teilchen“ deutlich:

 

Jedes Objekt wird als vollständiges Einzelobjekt hinter den Doppelspalt nachgewiesen, verhält sich aber auf seinem „Weg“ durch den Doppelspalt so, als wenn es durch eine Welle geführt würde.

Diskusssion

Wie kann es eine Interferenz geben, wenn sich nur ein einziges Photon zwischen der Quelle und der Nachweisapparatur gibt, bis das Photon in der Nachweisapparatur registriert wird?


Die Entscheidung, welchen Weg das Photon nimmt, um letztendlich an einem bestimmten Ort der Nachweisapparatur aufzuschlagen, muss einen anderen Grund haben als Interferenz.


Hier müsste man verstehen, welche Freiheitsgrade und welche Ziele so ein Photon hat, um zu verstehen, wie die „Wahrscheinlichkeits-Streifen“ in der Nachweisapparatur zustande kommen.


Da diese „Wahrscheinlichkeits-Streifen“ auch bei einem Doppelspalt-Experiment mit Elektronen oder Fullerenen auftreten, muss es sich hier um ein sehr fundamentales Prinzip der Ortsveränderung von GEIST-Entitäten handeln.

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